水泥烧成系统热工计算书
温 飞灰温 结合现在实际生产情况,当设有五级悬浮预热器时,废气温度一般控制在350℃左右,因此,取出预热器废气温度tf=350℃。 1.27系统漏风温度tLk
由《热工系统工程》P389表3-2-28可知,系统漏风的温度为环境温度,因此取系统漏风温度为通常状况的环境温度即 tLk=20℃。 1.28冷却机余风的温度tbpk
⑴《工艺设计》P218,取tbpk=220℃。 ⑵《水泥》杂志1999№6《预分解窑熟料热耗的影响因素和降低的途径》提供8个厂的余风温度为:238、221、332、206、198、138、250、213,其平均数为224.5℃。
⑶ 由《热工系统工程》P380得部分厂篦冷机废气温度见表1-7:
部分厂出篦冷机废气温度( ℃)
346 310 390 330 348 -- -- 表1-7
厂别 废气温度 平均值 综上述取 tbpk=220℃。
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JD NG LZ JX YF SC YX 176 200 231 270 226 260 206 224 水泥烧成系统热工计算书
1.29入预热器生料温度 ts
生料入预热器采用提升机,入预热器生料温度按30℃考虑即ts=30℃。 1.210出窑熟料温度trsh
由《热工系统工程》P437得部分厂出窑熟料温度的平均值为1361.78℃,取trsh=1360℃,见表1-8。
部分厂出窑熟料温度 ℃
表1-8
厂别 JD NG LZ JX YF SC LN SY XJ 反求值 1365 1360 1311 1420 1300 1380 1400 1320 1400 平均 1361.78 1.211部分分解生料入窑温度tyjs
⑴ 预分解窑生产工艺的最大特点是约60%的燃料在分解炉内燃烧,一般入窑生料温度可达830~850℃,分解率达90%以上;
⑵ 由《热工系统工程》P437得部分厂部分分解生料入窑温度,见表1-9:
部分厂部分分解生料入窑温度 ℃
表1-9
厂别 JD NG LZ JX YF SC YX XH 测定值 858 858 865 800 865 860 863 852 834 平均 850 因此,取部分分解生料入窑温度 tyjs=800℃。 1.212入分解炉生料的温度tsrl
由工艺流程知:入分解炉生料的温度tsrl为C(n-1)级旋风筒的出料温度。由《热工系统工程》P427得部分厂入炉生料温度tsrl见表1-10,其平均值为763℃,参照张店厂温度参数设定,取tsrl=750℃。
部分厂入分解炉生料的温度 ℃
表1-10
厂别 测定值 平均 JD 710 NG 715 LZ 740 JX 820 763 YF 810 SC 781 YX 769 XH 760 1.3有关物质量的确定 1.31入冷却机冷空气量Vbrk:
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⑴《水泥厂工艺设计》P245:Vbrk=2.1—2.3(Nm3/Kgsh); ⑵《水泥厂工艺设计》P217:Vbrk=2.14(Nm3/Kgsh); ⑶《计算手册》P198:Vbrk=1.6—2.2(Nm3/Kgsh); ⑷《水泥》1998№10《篦冷机的更新技术》提供: Vbrk=2.56(Nm3/Kgsh); ⑸《水泥厂工艺设计概论》P155:Vbrk=2—2.8(Nm3/Kgsh);
⑹《水泥工业热工设备》P106提出:我国四台预分解设备的篦冷机风量为: 2.58、2.58、2.605、2.468,取平均数为Vbrk=2.558(Nm3/Kgsh);
⑺由《热工系统工程》P380得部分厂篦冷机冷却风量见表3-11。 以上数据的平均值为2.28(Nm3/Kgsh)。
上述企业基本采用第二代篦冷机,本设计拟采用第三代充气梁式篦冷机,其冷却风量较第二代要小,故取Vbrk=2.1(Nm3/Kgsh)。
篦冷机冷却风量表(Nm3/Kgsh)
表1-11
厂别 冷却风量 平均 JD 2.58 NG 2.58 LZ 2.605 JX 2.468 SC YX CZ三代 2.5454 2.5669 2.111 2.55755 TL三代 1.908 2.0095 1.32燃料比
⑴《水泥厂工艺设计》P217指出:回转窑:分解炉=47:53。 ⑵《水泥工业热工基础》P124指出:回转窑:分解炉=40:60。
⑶《计算手册》P182:当采用AS型窑时,分解炉用燃料占55—65%。 ⑷《水泥厂工艺设计概论》P160指出:对于直径3m以下的小窑,因窑的热效率低,分解炉与窑的燃料比为55:45或50:50。
综上述,分解炉与窑的燃料比为取为60:40即mlr:myr=60:40。 1.33分解炉漏风占分解炉燃料燃烧用理论空气用量的4%。 1.34窑尾飞灰量myfh
由《热工系统工程》P429得部分厂窑尾飞灰量见表1-12:
部分厂窑尾飞灰量反求值 (Kg/Kgsh)
表1-12
厂别 JD NG LZ JX YF SC YX XH 反求值 0.244 0.202 0.282 0.268 0.2419 0.2263 0.260 0.2259 平均 0.2438 由上表取myfh =0.25(Kg/Kgsh)。
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1.35入窑风量比
⑴《工艺设计》取:一次风:二次风:漏风=29:64:7;
⑵《水泥热工设备》取:一次风:二次风:漏风=15:80:5; ⑶《计算手册》P176:预分解窑采用篦冷机时,一次风的比例为0.12-0.18; ⑷《计算手册》P176表6—14指出:预分解窑采用篦冷机时的计算取值为 0.1-0.5(考虑操作富裕),取0.15。
综上述:取入窑风量比为:一次风:二次风:窑头漏风=15:80:5。 1.36分解炉风量比
由《热工系统工程》P359得部分厂的分解炉风量比,见表1-13:
部分厂的分解炉风量比表
表1-13
厂别 送煤风 三次风 平均 JD 9189 134590 NG 3458 61373 5.6344 LZ 2551.3 80348.4 3.1753 JX 900 50525 1.7813 5.5735% YF 2064 37437 5.5133 YX 740 42080 0.0176 XH 2236 13918 16.0655 比值(%) 6.8274 由上述参数选定知分解炉漏风占分解炉内燃料燃烧用理论空气用量的4%,即送煤风与三次风占分解炉内燃料燃烧用理论空气用量的96%,由此得三者间的比例为:入炉风:三次风:漏风=5:91:4。 1.4入窑生料分解率
由《热工系统工程》P435得部分厂入窑生料分解率,见表1-14:
部分厂入窑生料分解率 表
厂别 测定值 反求值 平均值 JD 96.38 96.40 96.39 NG 95.80 93.20 94.5 LZ -- 91.75 91.75 JX -- 91.30 91.30 SC 83.82 87 85.16 YX 93.26 88.50 90.88 CZ 96.5 -- 96.5 1-14
平均值 93.152 91.358 92.255 因此参照上表取λ=95%。 1.5系统表面散热损失Qbsr
⒈由《计算手册》P108表4-23知,预热预分解窑向外散热占总热耗量的8-15%(预热预分解窑包括窑体、预热预分解系统、三次风管、篦冷机);
⒉由《水泥》1998№2《从4台2000t/d预分解窑热工标定来探讨新一代2000t/d预分解窑的技术指标》知部分厂窑系统散热的数据,见表1-15。
⒊由《水泥》1999№6《预分解窑熟料热耗的影响因素和降低途径》载七家工厂窑系统散热占总热支出的比例分别为:10.7%、11.7%、13.4%、
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14.2%、18.6%、15.3%、8.77%,平均为13.239%。
⒋《热工系统工程》P389载部分厂系统散热数据见表1-16。 上述资料可看出系统表面散热损失占总热支出的比例为: η=(8+15+9.978+13.239+9.5875)/5 = 11.565 = 11.169%
综上,系统表面散热损失 取平均值Qbsr=11%QZR(KJ/Kgsh)。
5台2000t/d窑系统散热
表1-15
厂别 江西 鲁南 双阳 新疆 洪堡 表面散热 448.44 373.51 397.13 251.78 287 总热支出 3801.73 4050.36 3421.87 3312.29 2970 所占比例 11.80 9.22 11.61 7.60 9.66 9.978% 平均 部分厂系统散热
表1-16
厂别 系统散热 比值(%) 平均 JD 404.63 11.39 NG 340.03 9.55 LZ 328.48 8.98 JX 448.44 11.80 9.5875 YF 448.38 10.77 SC 395.14 10.95 YX 497.5 13.26 ⒌系统散热分布
由《热工系统工程》P389和P433得部分厂系统散热分布,见表1-17:
部分厂系统散热占热支出的百分比(%)
表1-17
序号 1 2 3 4 厂别 窑体 三次风管 冷却机 预热器及炉 炉占其中的 JD 5.80 1.10 0.16 4.29 18.82 NG 5.55 1.09 0.13 2.78 12.47 LZ 5.04 0.54 0.10 3.28 42.15 JX 6.76 1.65 0.37 3.03 44.12 YF 4.95 0.63 0.70 4.48 43.61 SC 5.77 0.91 0.30 3.97 35.30 YX 6.57 0.68 0.40 5.60 22.64 平均 5.78 0.94 0.31 3.92 31.30 由表1-17得各部位散热占系统表面散热的百分比为:
窑体:52.8%、三次风管:8.6%、冷却机:2.8%、预热器:24.6%、炉:11.2%
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